| 研究課題/領域番号 |
25400304
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
牧井 宏之 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究員 (20425573)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 中性子捕獲反応 / 元素合成 / ｒ-過程 / 核データ / 中性子捕獲断面積 |
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| 研究概要 |
中性子捕獲反応がβ崩壊よりも早く進行するr-過程と呼ばれる元素合成過程の模型構築に際して重要な物理量であると考えられているベリリウム-9の中性子捕獲反応測定を開始した。測定は大強度陽子加速器施設（J-PARC）/ 物質・生命実験施設（MLF）に設置されている中性子核反応測定装置（ANNRI）を用いて行った。
J-PARC / MLF の核破砕中性子源において発生したパルス中性子ビームは中性子源を取り囲むように設置された減速材でエネルギーを落とした後、ANNRIビームライン上流のコリメータで試料の形状に合わせて成形され、中性子源から21.5mの位置に設置した試料に照射される。試料での中性子捕獲反応により生じたガンマ線は試料を取り囲むように設置したGeスペクトロメータで観測した。ANNRIに設置されているGeスペクトロメータはコンプトン抑止用のBGO検出器に囲まれた、2台のクラスター型Ge検出器と8台の同軸型Ge検出器から構成され、標的で散乱された中性子や標的以外の物質で発生したガンマ線に対する遮蔽に格納されている。入射中性子のエネルギーはJ-PARC / MLFの中性子源に陽子ビームが入射してから、Geスペクトロメータでガンマ線を観測するまでの時間差（中性子の飛行時間）から決定した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成25年5月23日に発生したJ-PARCハドロン実験施設における放射性物質漏えい事故の影響で、2013年度前期に予定されていた測定がキャンセルされた。2014年2月に利用運転が再開され、前期にキャンセルとなった測定の再申請を行ったが、限られたマシンタイムに対して多くの課題が申請された影響で十分な測定時間を確保することができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
中性子捕獲断面積を導出するためには目的の試料を用いた測定だけでなく、試料で散乱された中性子に起因するバックグラウンドを確認するための測定や、試料のない状態でも観測されるバックグラウンドを確認するための測定、試料に入射した中性子束を確認するための測定が必要である。目的の試料を用いた測定以外のものについては、同様の条件で測定を行う他のユーザーとデータを共有することにより、できるだけ少ない測定時間で精度の高い中性子捕獲断面積測定が行えるようにする。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成25年5月23日に発生したJ-PARCハドロン実験施設における放射性物質漏えい事故の影響で、2013年度前期に予定されていた測定がキャンセルされた。2014年2月に利用運転が再開されたが、限られたマシンタイムに対して多くの課題が申請された影響で十分な測定時間を確保することができず、当初予定していたホウ素-11の中性子捕獲反応測定が行えなかったため。
本年度測定を開始したベリリウム-9だけでなく、ホウ素-11の測定を開始するための課題申請を行い、測定を行う。
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